Maana ya Circuit Breaker
Circuit breaker ni kifaa kilichoundwa kusaidia kupambana na madai kutokana na overcurrent au short circuits kwa kuzuia mzunguko wa umeme.
Ukataa wa Short Circuit Breaking Current wa Circuit Breaker
Hii ni current yoyote ya short circuit ambayo circuit breaker (CB) inaweza kuweka kwa muda kabla ya ikawa imewekwa kwa kufungua majukumu yake.
Wakati current ya short circuit inaenda kwa circuit breaker, inaleta stress za joto na nguvu katika sehemu zinazomiliki current. Ikiwa eneo la majukumu na sehemu zenye kukagua ni ndogo, hii inaweza kuleta madai mara kwa mara kwenye insulation na sehemu zenye kukagua za circuit breaker.
Kulingana na sheria ya Joule ya heating, ongezeko la joto linajulikana kuwa moja kwa moja kwenye mraba wa current ya short circuit, resistance ya majukumu, na muda wa short circuit. Current ya short circuit inaendelea kujitokezea kwa circuit breaker hadi fault ikawekwa kwa kufungua breaker.
Kama stress ya joto katika circuit breaker ni moja kwa moja kwenye muda wa short circuit, uwezo wa kutoka kwa circuit breaker unategemea muda wa kutumika. Kwenye 160oC aluminum huwa mviringo na hutokae nguvu yake ya mekaniki, hii ni kiwango cha juu cha ongezeko la joto la majukumu ya breaker wakati wa short circuit.
Basi, uwezo wa kutoka kwa short circuit au current breaking wa circuit breaker unaelezea kuwa current ya juu ambayo inaweza kuenda kwa breaker tangu short circuit ianze hadi itowekezea, bila kutengeneza madai mara kwa mara kwenye circuit breaker.Thamani ya current breaking ya short circuit inaelezwa kwa RMS.
Wakati wa short circuit, CB si tu anahusu stress za joto, bali pia anahusu sana stress za mekaniki. Basi, wakati wa kutatua uwezo wa short circuit, nguvu ya mekaniki ya CB pia inachukuliwa kwa kutosha.
Basi, kwa chaguo sahihi la circuit breaker ni rahisi kutatua kiwango cha fault katika sehemu hiyo ya mfumo ambako CB itawekezwa. Mara tu kiwango cha fault cha sehemu yoyote ya utaratibu wa umeme ulipotatuliwa, ni rahisi kuchagua rated circuit breaker sahihi kwa sehemu hiyo ya mtandao.
Rated Short Circuit Making Capacity
Uwezo wa kutoka kwa short circuit wa circuit breaker unelezwa kwa thamani ya peak, tofauti na uwezo wa kutoka, ambayo ni kwa thamani ya RMS. Kwa teori, tangu muda wa fault kuunda, fault current inaweza kujitokezea mara mbili kwa kiwango cha symmetrical fault level lake.
Wakati wa kutuma circuit breaker kwenye hali isiyosafi, sehemu ya short circuit ya mfumo unayezunguka kwenye chanzo. Mzunguko wa kwanza wa current wakati circuit imefungwa na circuit breaker, una amplitude ya juu. Hii ni mara mbili ya amplitude ya waveform ya symmetrical fault current.
Majukumu ya breaker yanapaswa kudumu kwa thamani ya juu ya current wakati wa mzunguko wa kwanza wa waveform wakati breaker imefungwa kwenye fault. Kulingana na utambulisho huu, breaker yenyeleweka lazima iwe rated na uwezo wa kutoka kwa short circuit.
Kama rated short circuit making current ya circuit breaker inelezwa kwa thamani ya maximum peak, ni daima zaidi ya rated short circuit breaking current ya circuit breaker. Thamani ya normal ya short circuit making current ni mara 2.5 zaidi ya short circuit breaking current. Hii inafanya kwa standard na remote control circuit breaker.
Rated Operating Sequence
Hii ni hitaji wa duty ya mekaniki wa operating mechanism ya circuit breaker. Mfululizo wa rated operating duty wa circuit breaker umefanuliwa kama:

Ambapo, O inaonyesha operation ya opening ya CB.CO inaonyesha closing operation time ambayo inasalia kwa operation ya opening bila delay ya intentional.t’ ni muda kati ya mioko miwili ambayo ni muhimu kurejesha initial conditions na/au kuzuia heat ya sana kwenye sehemu zenye kukagua za circuit breaker. t = 0.3 sec kwa circuit breaker intended for first auto re closing duty, if not otherwise specified.
Suppose rated duty circle of a circuit breaker is:

Hii inamaanisha, operation ya opening ya circuit breaker inasalia kwa operation ya closing baada ya muda wa 0.3 sec, na kisha circuit breaker tena inafungwa bila delay ya intentional. Baada ya operation hii ya opening, CB inafungwa tena baada ya dakika tatu na kisha inatripa mara moja bila delay ya intentional.
Rated Short Time Current
Hii ni kiwango cha current ambacho circuit breaker inaweza kupeleka salama kwa muda maalum bila madai yoyote. Circuit breakers hawapati kuondoka short circuit current mara moja fault yakitokea kwenye mfumo. Kuna muda wa intentional na unintentional delays kati ya muda wa fault na muda wa clearing fault na CB.
Hii ni kwa sababu ya muda wa operation ya protection relays, muda wa operation ya circuit breaker, na pia kuna muda wa intentional delay inayowekwa kwa relay kwa ushirikiano wa power system protection. Nawala CB haikuenda, fault itawekezwa kwa circuit breaker namba ya juu.
Katika hali hii, muda wa fault clearing ni mrefu. Basi, baada ya fault, circuit breaker anapaswa kupeleka short circuit kwa muda maalum. Jumla ya muda wa delays zote si inaweza kuwa zaidi ya sekunde tatu; basi circuit breaker anapaswa kuwa na uwezo wa kupeleka current faulty maximum kwa muda mfupi huo.
Current ya short circuit inaweza kuwa na athari mbili kubwa kwenye circuit breaker.Kwa sababu ya current kubwa, inaweza kuwa na stress za joto kwenye insulation na sehemu zenye kukagua za CB.Current kubwa ya short circuit, inaweza kutoa stress za mekaniki kwenye sehemu mbalimbali zenye kukagua za circuit breaker.
Circuit breaker imeundwa ili kuwa na uwezo wa kukabiliana na stress hizo. Lakini, hakuna circuit breaker anapaswa kupeleka current ya short circuit kwa muda mrefu kuliko muda maalum. Rated short time current ya circuit breaker ni sawa au zaidi ya rated short circuit breaking current yake.
Rated Voltage ya Circuit Breaker
Rated voltage ya circuit breaker inategemana kwenye insulation system. Kwa systems zifuatazo 400 KV, circuit breaker imeundwa ili kuweka 10% juu ya normal system voltage. Kwa systems zinazozidi au sawa na 400 KV, insulation ya circuit breaker inapaswa kuwa na uwezo wa kuweka 5% juu ya normal system voltage.
Hii inamaanisha, rated voltage ya circuit breaker inawapa highest system voltage. Hii ni kwa sababu wakati wa no load au small load, kiwango cha voltage cha power system linaruhusiwa kujitokezea hadi kiwango cha juu cha system.
